[강상욱의 환경리포트] 콜라부터 소주까지…제로 음료의 숨은 함정

【건강다이제스트 | 상명대학교 화학에너지공학과 강상욱 교수】

콜라부터 소주까지 다양한 제품 제로 음료가 나와 있다. 유명 방송인은 냉장고에 제로 음료를 줄맞춰 비치해 두고서 뿌듯해 하기도 한다. 

설탕이 들어가지 않은 무설탕 음료를 지칭하는 제로 음료! 과연 설탕이 안 들어간 제로 음료는 맘껏 마셔도 괜찮을까? 설탕 대신 인공감미료로 단맛을 낸 제로 음료의 숨은 함정을 소개한다.  

 

 

제로 음료를 마시는 사람이 많다. 제로 탄산음료부터 제로 소주까지 다양한 제품이 앞 다퉈 출시되고 있다. 

‘제로 음료’란 설탕을 사용하지 않았다는 뜻이며, 설탕을 쓰지 않았기 때문에 칼로리가 매우 낮아서 ‘제로 칼로리’ 또는 ‘제로’라는 명칭이 붙게 된 것이다. 

설탕은 현대인의 적이 된 지 오래다. 비만의 원인도 설탕이고 당뇨병의 주범도 설탕으로 여긴다. 사정이 이렇다 보니 너나할 것 없이 설탕 섭취를 줄이기 위해 눈물겨운 노력들을 하고 있다. 식품업계도 이런 현실을 반영해 발 빠르게 무설탕을 표방한 제로 음료를 선보이고 있다. 

그렇다고 무설탕 제로 음료라고 해서 단맛이 안 나는 것은 아니다. 설탕 없이도 단맛을 내는 방법을 활용하고 있기 때문이다. 그 비밀은 바로 인공감미료에 있다. 

인공감미료는 미량으로도 단맛이 강하기 때문에 평소 당수치가 높거나 당뇨병 환자들에게는 너무나 유용한 화학물질이 아닐 수 없다. 

하지만 단맛이 매우 강하기 때문에 이에 대한 우려가 있는 것도 사실이며, 각종 소문도 매우 많은 게 현실이다. 

 

설탕 대신 단맛 내는 인공감미료

인공감미료는 다양한 종류가 있다. 현재 식약처의 승인을 받은 인공감미료는 22종에 이른다. 
그중에서 대표적인 인공감미료로 널리 알려진 것으로 아스파탐(aspartame)이 있다. 같은 양 기준으로 설탕의 약 200배 단맛이 나기 때문에 설탕보다 1/200의 양만 사용하면 되는 매력적인 인공감미료이다. 

 

식약처가 승인한 감미료 22종

감초추출물, 글리실리진산이나트륨, 네오탐, 락티톨, D-리보오스, 만니톨, D-말티톨, 말티톨시럽, 사카린나트륨, D-소비톨, D-소비톨액, 수크랄로스, 스테비올배당체, 아세설팜칼륨, 아스파탐, 에리스리톨, 이소말트, D-자일로오스, 자일리톨, 토마틴, 폴리글리시톨시럽, 효소처리스테비아

 

아스파트산(aspartic acid : 아미노산)/ 페닐알라닌(phenylalanine : 아미노산)/ 메탄올을 4:5:1로 제조하며, 설탕과 가장 비슷한 맛을 내기 때문에 전 세계적으로 널리 사랑받고 있다. 

이 중에서 페닐알라닌(phenylalanine)의 경우 페닐케톤뇨증 환자는 해로울 수 있지만 그 외의 일반인은 크게 우려할 필요가 없는 성분으로 알려져 있다. 

그런데 아스파탐과 관련해서 논란이 됐던 성분은 바로 ‘메탄올’(methanol)이었다. 메탄올은 기본적으로 시신경에 치명적으로 알려져 있기 때문이다. 

아스파탐의 약 10%는 소장에서 메탄올로 분해가 되는데, 대부분 흡수가 되며 결과적으로 포름알데히드로 전환이 된다. 

문제는 포름알데히드가 1급 발암물질이기 때문에 우려가 되는 것은 사실이지만, 실제 사용하는 아스파탐 양 자체가 워낙 미량이고, 그 안에 함유된 메탄올도 미량이기 때문에 전 세계적으로 크게 문제 삼고 있지 않다. 현재 90개 이상의 나라에서 사용하고 있으며, 미국 FDA에서도 안전하다고 공식발표하고 있다. 

그 다음으로 널리 사용되는 인공감미료는 사카린(saccharin)이다. 정확한 명칭은 사카린나트륨이며, 1879년 미국 존스홉킨스대학에서 개발한 가장 오래된 인공감미료이다. 설탕의 무려 500배 단맛이 나는 감미료이기도 하다. 

과거 발암성 논란이 있었으나 2010년 미국 환경보호청(EPA)에서 ‘인간유해우려물질 리스트’에서 완전히 삭제함으로써 위험성 논란은 일단락되었다. 우리나라 역시 사용 기준치를 마련하고 관리하고 있다. 예를 들어 김치류는 0.2g/kg 이하, 젓갈류는 1.0 g/kg 이하로 제시하고 있다. 

널리 사용하고 있는 인공감미료 중 수크랄로스(sucralose)도 빼놓을 수 없다. 미국에서는 ‘스플렌다(splenda)’라는 상품명으로 더 유명하고, 국내에는 2000년부터 사용되고 있다. 

설탕맛과 매우 유사할 뿐만 아니라 설탕과 같은 양이 있을 때 무려 300~1000배의 단맛을 내기 때문에 소량만 사용가능하다는 장점이 있다. 

이렇게 강한 단맛을 내는 이유는 수크랄로스가 그 어떤 인공감미료보다  미각수용체와 더 잘 결합하기 때문에 단맛이 극대화되는 것으로 분석되고 있다. 

무엇보다 수크랄로스의 큰 장점은 바로 산성 성질과 열에 강하다는 데 있다. 그렇기 때문에 각종 산성식품이나 고온처리식품에 첨가해도 단맛이 그대로 유지되기 때문에 각종 가공식품에 널리 애용되고 있는 실정이다. 

 

▲ 출처: 식약처

 

인공감미료 유해성 논란… 왜? 

다양한 인공감미료는 식약처의 관리/감독 하에 사용되고 있다. 그럼에도 불구하고 위해성 관련 논란이 끊임없이 제기되고 있는 것도 사실이다.

2017년 캐나다 매니토바(Manitoba)대학은 기존에 연구 발표된 결과들을 분석/평가해서 논문을 발표했다. 이 연구 발표에 따르면 “인공감미료는 결과적으로 체중 감량에 도움이 되지 않고, 오히려 체중 증가를 유발할 수 있고, 장기적으로는 당뇨, 고혈압, 뇌졸중, 심장질환 위험 가능성도 높인다.”는 내용이었다. 

물론 장·단기적 위험을 확정짓기에는 더 많은 연구가 필요하고, 모든 이가 인공감미료 섭취를 중단할 필요는 없다고 언급했지만, 마치 인공감미료를 절대적인 건강 대안으로 판단해서 무분별한 섭취는 경계해야 한다고 강조했다. 

2020년 3월 프랑스 국립보건의학연구소와 소르본 파리노르드대학에서 발표한 연구결과도 인공감미료에 대한 위험한 경고를 했다. 

 

 

프랑스 성인 10만 2865명을 대상으로 인공감미료 섭취 연구를 진행했으며, 참여자들의 식습관을 7년간 추적 조사한 결과 참여자의 36.9%가 인공감미료를 섭취하고 있었으며, 인공감미료를 섭취한 그룹이 섭취하지 않은 그룹보다 암 발생 위험이 약 13% 더 높았다는 사실을 발표했기 때문이다. 

이 연구에 참여한 연구자들은 인공감미료가 몸속에서 염증을 유발하고 DNA를 손상시켜서 세포사멸을 막기 때문에 몸속 암세포가 사라지지 않는다고 주장하였다. 

이 외에도 인공감미료가 장내 박테리아 등 유익균을 없애고 소화장애를 유발한다는 연구도 있고, 혈당을 직접 높이지는 않지만 결과적으로 혈당 조절을 방해한다는 연구결과도 발표되면서 인공감미료에 대한 위험성 논란은 끊임없이 제기됐다.  

그런데 2022년 3월 발표된 논문(JAMA Network Open. 2022;5(3): e222092)에서는 전혀 상반된 주장을 했다. 

이 논문에 따르면 “인공감미료 음료가 해롭다는 증거는 없으며, 체중 등에 대해 약간 개선될 수 있으며, ‘당뇨병 위험군’이나 ‘당뇨병’이 있는 과체중 또는 비만 성인에 대해서 일정기간 동안 대체전략으로서 이점이 있다.”고 보고했기 때문이다. 

이렇듯 상반되는 연구결과들이 발표되다 보니 사람들은 더더욱 혼란스러운 게 사실이다.  미국 FDA도 공식적으로는 ‘인공감미료’에 대해서 권고용량 이상 섭취하지 않는 이상 무해하다고 밝히고 있고, 각 인공감미료별 권장 섭취량도 제시하고 있다. 

이 권고량에 따르면 수크랄로스(sucralose)의 경우, 60kg 성인 기준 일일 섭취허용량이 900mg인데, 이는 ‘제로 탄산음료(355ml기준)캔을 하루에 18캔을 마셔야 위험수준에 도달한다는 뜻이다. 

하지만 FDA만 믿고 무조건 안심하면 되는 것도 아니다. 예를 들어 특정 화학물질에 대해서 과거에는 허용했다가 추후에 위험성이 밝혀져서 ‘사용금지’를 내린 사례도 얼마든지 있기 때문이다. 

현재로선 ‘인공감미료’의 일반적인 섭취량에 대해서 크게 우려할 필요는 없다. 그렇다 해도 주의해야 할 부분은 분명 있다. 지금도 다양한 연구가 진행 중일 만큼 논란이 많은 편이고, 특히 ‘다른 특정성분’과 같이 있을 때의 독성인 ‘복합독성’에 대해서는 앞으로도 더 많은 연구가 필요해 보이기 때문이다. 

어느 날 갑자기 ‘특정 인공감미료’가 어떤 성분과 같이 있을 때는 위험하다는 연구결과가  발표될지도 모를 일이다. 

특히 인공감미료에 의해 단맛에 길들여질 경우 뇌의 ‘보상시스템’으로 인해 지속적으로 단맛을 찾기 때문에 결과적으로 ‘비만’으로 이어질 가능성도 매우 높으므로 단 음식의 과잉 섭취는 최대한 자제하는 게 바람직해 보인다. 건강을 생각해서 ‘제로’는 결코 옳은 방향이 아님을 기억했으면 한다.

 

강상욱 교수는 서울대학교 대학원 화학생물공학 박사이고, 미국 MIT 화학공학과 Post-Doctor이다. 2020년 부총리 겸 교육부장관상 수상, 2021년 LG젊은공업화학인상 수상, 2022년 화학공학회 심강논문상을 수상하기도 했다. 현재, 상명대학교 화학에너지공학과 교수로 있으면서 유튜브를 통해 화학물질의 위험성을 경고하는 데 앞장서고 있다.